La fuerte expansión de la actividad salmonícola, debido a un aumento del consumo mundial, ha presentado desafíos a la industria nacional. Uno de éstos ha sido sobrellevar la seria limitación de materias primas de origen animal (normalmente harina de pescado) para alimentar a los salmones.
Por: Rodrigo Pulgar Tejo, PhD. Ingeniero en Biotecnología Molecular. Gerente de Operaciones Laboratorio de Genómica Aplicada INTA, Universidad de Chile.
Apesar de que existe captura de salmones en vida silvestre, casi la totalidad de las variedades exportadas y de consumo local dependen de la salmonicultura, industria que constituye la principal actividad acuícola de Chile y que nos sitúa como uno de los principales productores mundiales de salmón. Por esta razón, es importante establecer decisiones de producción adecuadas, como por ejemplo en el caso del tipo de dieta que se va a suministrar a los peces, pues esto repercute de forma directa o indirecta sobre el valor y la calidad nutricional de los mismos.
El músculo de los peces grasos como el salmón, es una buena fuente de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga, llamados genéricamente omega-3 (EPA y DHA). Estos lípidos presentan demostrados atributos beneficiosos para las personas, particularmente sobre el buen funcionamiento del sistema cardiovascular y el desarrollo cerebral. Por esta razón, su ingesta se vuelve relevante puesto que estos ácidos grasos son esenciales para los humanos; es decir, que a pesar de ser necesarios para el organismo, éste no tiene la capacidad biológica para sintetizarlos ni convertirlos eficientemente a partir de otras moléculas y por esta razón debemos consumirlos en nuestra dieta.
La fuerte expansión de la actividad salmonícola, debido a un aumento del consumo mundial, ha presentado desafíos a la industria nacional. Uno de éstos ha sido sobrellevar la seria limitación de materias primas de origen animal (normalmente harina de pescado) para alimentar a los salmones.
Para que el crecimiento de la industria sea sustentable, los productores han buscado reducir la dependencia de estas materias primas y las han reemplazado, por ejemplo, por componentes proteicos y lipídicos de origen vegetal. Esta estrategia responde principalmente a razones de eficiencia productiva y no necesariamente resguarda mantener o mejorar la composición nutricional de los salmones, la cual evidentemente depende en parte de la alimentación que éstos reciban.
Estudio INTA
Con el objetivo de evaluar el impacto del reemplazo de lípidos de origen animal por lípidos de origen vegetal en la dieta de salmones, en el laboratorio de Bioinformática y Expresión Génica del INTA de la Universidad de Chile se ha desarrollado un estudio de genómica funcional que ha permitido evaluar la respuesta genética de familias de salmones al reemplazo dietario. Adicionalmente, se han comparado características fenotípicas como la tasa de crecimiento y composición lipídica entre peces sometidos a ambos tipos de dietas. Los resultados indican que algunas familias de salmones mantienen sus tasas de crecimiento, mientras que otras las modifican en respuesta al reemplazo dietario.
Puesto que la tasa de crecimiento es un rasgo relevante en términos productivos, se seleccionó una familia que aumentó su tasa de crecimiento (F1) y otra que la disminuyó (F2) en respuesta al reemplazo dietario, tanto para evaluar los perfiles lipídicos (en hígado y músculo) como la respuesta
genética. Los perfiles lipídicos indican que independiente de la tasa de crecimiento, ambas familias muestran modificaciones en la abundancia de algunos ácidos grasos en el hígado y el músculo, los cuales están asociados a las diferencias en los perfiles lipídicos entre las dietas de origen animal y vegetal. Aunque otras investigaciones han descrito que las dietas estándares para engorda de salmones en cultivo no generan diferencias significativas en la abundancia de EPA y DHA al comparar los salmones criados con los de vida silvestre, en este estudio se encontró que para el nivel de reemplazo (50%) con lípidos de origen vegetal evaluado, hay una disminución en la abundancia de estos ácidos grasos en el músculo de los salmones. Dado lo anterior, se puede concluir que a pesar de ser una práctica viable desde el punto de vista productivo, esta modificación dietaria puede repercutir negativamente sobre la composición nutricional de los salmones.
De todas formas, como se ha demostrado que existe un efecto de la composición genética de los peces sobre la capacidad de adaptación al reemplazo dietario, resulta interesante realizar estudios que permitan identificar y caracterizar a las familias de salmones que potencialmente podrían aumentar su tasa de crecimiento y concomitantemente mejorar la biosíntesis o bioconversión a ácidos grasos EPA y DHA frente a la nueva dieta.
Aportes de la genómica para analizar dieta de salmones
Los datos de genómica funcional, particularmente de expresión génica global mediante hibridaciones por microarreglos (microarrays) han posibilitado identificar diversos grupos de genes y procesos biológicos que responden al reemplazo dietario, muchos de los cuales son dependientes del origen genético de los salmones. Entre éstos destacan los procesos de tráfico de vesículas, transporte lipídico, metabolismo energético, síntesis y modificación de proteínas y respuesta inmune, entre otros. Estos resultados permiten identificar aspectos biológicos que se ven modificados en respuesta al reemplazo dietario que son relevantes a nivel productivo, como el sistema inmune, y a nivel de la composición nutricional de los salmones, como la síntesis y modificación de proteínas. Con esta información es posible caracterizar la biología de la respuesta, como también los efectos indeseados del cambio de dieta y así recomendar intervenciones que permitan optimizar la toma de decisiones tanto a nivel productivo como nutricional.
Concentraciones de los suplementos
Otro aspecto que vincula la toma de decisiones productivas con un enfoque industrial y que afecta la composición nutricional de los salmones es la determinación de las concentraciones de los suplementos incluidos en las dietas. Sin embargo, a diferencia de los efectos indeseados producidos
por el reemplazo lipídico dietario, esta determinación sigue consideraciones biológicas e industriales, puesto que primero se determinan las cantidades mínimas y máximas de suplementación, para evitar el déficit y el exceso del nutriente, y posteriormente se selecciona aquella que maximiza la rentabilidad mediante criterios de mínimo costo de producción.
Esto tiene como consecuencia que no necesariamente este criterio satisface la condición biológica/nutricional óptima para los salmones o para los consumidores. Un ejemplo de esto son las concentraciones dietarias de selenio (Se) para la alimentación de salmones.
El selenio es un nutriente esencial para la vida, conocido principalmente por su actividad antioxidante y sus funciones antiinflamatorias. A diferencia de otros elementos traza, que sirven como cofactores enzimáticos, el selenio se incorpora directamente a las cadenas polipeptídicas, a través del aminoácido selenocisteína, formando parte estructural de proteínas con múltiples funciones, que en su conjunto son conocidas como Selenoproteínas. Estas proteínas poseen relevantes funciones de oxido-reducción y antiinflamatorias y su actividad depende de la disponibilidad de selenio.
Los salmones poseen altas concentraciones de selenio y se ha descrito que su origen radica tanto en fuentes transmitidas por el agua como a través de dietas orgánicas e inorgánicas.
Un aspecto que ha resultado interesante es que la concentración de selenio en los tejidos de salmones silvestres es prácticamente el doble que la concentración medida en salmones de cultivo. Esto sugiere que la cantidad de selenio suministrado a través de la dieta en salmones de cultivo posiblemente cumple con los criterios de suficiencia productiva y de maximización de rentabilidad, sin embargo podría ser insuficiente para optimizar la actividad de sus Selenoproteínas. Durante los últimos años, en el Laboratorio de Genómica Aplicada del INTA de la Universidad de Chile se ha identificado y caracterizado bioinformáticamente todas las Selenoproteínas del salmón, con el objetivo de interpretar sus posibles funciones y la relevancia que éstas pueden tener para los peces. De esta manera, hemos identificado 41 Selenoproteínas distribuidas en 18 familias, algunas de las cuales pretenden ser usadas como biomarcadores moleculares del estatus de selenio en salmones, con el objetivo de generar una herramienta que permita monitorear la abundancia de selenio en los peces. Este instrumento permitirá determinar las condiciones óptimas de suplementación tanto en términos productivos, impactando por ejemplo en capacidades diferenciales de resistencia de los peces a infecciones bacterianas y virales, como en términos nutricionales, puesto que su abundancia en el músculo implicará un efecto directo sobre sus consumidores.
Evidentemente las decisiones con enfoques económicos en la industria del cultivo del salmón y otros alimentos impactan sobre las características nutricionales del producto final.
Muchos de estos efectos son asumidos por la industria, sin embargo muchos otros son desconocidos e incluso podrían ser perjudiciales para los consumidores. En este escenario, es importante no sólo enfocar las decisiones productivas basándose en criterios de mínimo costo, sino que enfocarlas en aspectos nutricionales que pueden favorecer tanto al productor como al consumidor final.